เปิดเครื่องมือใหม่ที่ใช้หาต้นกำเนิดทางช้างเผือก

พอลลับ กอช

ผู้สื่อข่าววิทยาศาสตร์

นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งได้ติดตั้งเทคโนโลยีใหม่ให้กับกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดกล้องหนึ่งของโลกเพื่อเปิดเผยให้เราทราบด้วยรายละเอียดที่ลงลึกอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนว่ากาแล็กซีถือกำเนิดขึ้นมาอย่างไร

กล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชล (WHT) ซึ่งตั้งอยู่ที่นครลาพาลมา (La Palma) ประเทศสเปน จะสามารถสำรวจดวงดาวได้ถึง 1,000 ดวงต่อชั่วโมง จนกว่ามันจะจัดกลุ่มให้กับดาวทั้ง 5 ล้านดวงเป็นที่เรียบร้อย

กล้องโทรทรรศน์ที่เชื่อมต่อกับเครื่องสร้างแผนที่อย่างรวดเร็วนี้จะวิเคราะห์การสร้างตัวของดาวแต่ละดวง และความเร็วที่พวกมันใช้ในการเดินทาง

เทคโนโลยีขั้นสูงนี้จะช่วยเผยว่ากาแล็กซีทางช้างเผือกก่อตัวขึ้นอย่างไรตลอดช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมาอย่างไร

ศ.กาวิน ดัลตัน จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด ใช้เวลามากกว่าหนึ่งทศวรรษในการพัฒนาเครื่องมือที่เรียกว่า "วีฟ" (Weave) ขึ้น

เขากล่าวกับบีบีซีว่า "ยิ่งกว่าตื่นเต้น" ที่สิ่งนี้จะถูกใช้จริงแล้ว

"มันเป็นความสำเร็จสุดพิเศษที่เกิดจริงขึ้นจากผู้คนมากมาก และมันยอดเยี่ยมมากที่ทำให้มันได้เริ่มใช้งานจริง" เขากล่าว "ขั้นถัดไปคือการผจญภัยครั้งใหม่ มันยอดเยี่ยม!"

วีฟถูกนำมาประกอบเข้ากับกล้องโทรทรรศน์ WHT ซึ่งตั้งอยู่ในบนยอดเขาลูกหนึ่งบนเกาะแคนารีของเมืองลาพาลมา ชื่อเต็มของมันคือ WHT Enhanced Area Velocity Explorer หรืออาจแปลเป็นไทยว่า 'กล้องโทรทรรศน์วิลเลียม เฮอร์เชล ที่เพิ่มการสำรวจความเร็วของพื้นที่' และนั่นก็คือความสามารถของมัน

เทคโลยีดังกล่าวมีส่วนประกอบมากถึง 80,000 ส่วน และเรียกได้ว่าเป็นความมหัศจรรย์ด้านวิศวกรรม ในแต่ละส่วนของท้องฟ้าที่กล้อง WHT ชี้ไปนั้น นักดาราศาสตร์จะระบุตำแหน่งของดาว ได้หนึ่งพันดวง นิ้วกลของวีฟที่เคลื่อนไหวอย่างว่องไววางใยแก้วนำแสงลงบนแต่ละตำแหน่งของฐานรองอย่างแม่นยำ โดยชี้ไปยังดาวที่เชื่อมโยงกัน ใยแก้วนำแสงเหล่านี้เสมือนเป็นกล้องโทรทรรศน์ขนาดจิ๋ว ใยแก้วนำแสงแต่ละเส้นจะเก็บแสงจากดาวหนึ่งดวงและสะท้อนแสงนั้นไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง หลังจากนั้นแสงดังกล่าวจะหักเหออกเป็นสเปกตรัม เกิดเป็นแสงสีรุ้งซึ่งซุกซ่อนความลับเรื่องต้นกำเนิดและประวัติศาสตร์ของดาวดวงนั้นเอาไว้ กระบวนการทั้งหมดเสร็จสิ้นภายในเวลา 1 ชั่วโมง ขณะที่กระบวนการดังกล่าวดำเนินไป ใยแก้วนำแสงอื่น ๆ จะจัดเรียงตัวเองอยู่อีกด้านของฐานรอง ซึ่งกลับข้างเพื่อวิเคราะห์เป้าหมายกลุ่มถัดไปเมื่อการสำรวจก่อนหน้าเสร็จสิ้นลง

กาแล็กซีของเราอัดแน่นไปด้วยกลุ่มดาวที่หมุนเกลียวรวมกันกว่า 400,000 ล้านดวง ทว่ามันเริ่มต้นจากการรวมกลุ่มของดาวจำนวนน้อย

มันขยายใหญ่ขึ้นจากการผนวกรวมกับกาแล็กซีขนาดเล็กอื่น ๆ ตลอดหลายพันปีที่ผ่านมา ไม่เพียงปริมาณดวงดาวเพิ่มสูงขึ้นจากการไปผนวกรวมกับกาแล็กซีอื่น การผนวกรวมกันของกาแล็กซีนั้นยังสร้างให้เกิดการรวมตัวของดาวใหม่ ๆ เช่นเดียวกัน

วีฟสามารถคำนวณความเร็ว ทิศทาง อายุ และองค์ประกอบของดาวแต่ละดวงที่มันวิเคราะห์ได้ โดยมันสามารถสร้างภาพการเคลื่อนไหวของดวงดาวในกาแล็กซีทางช้างเผือกได้ ตามคำบอกเล่าของ ศ.ดัลตัน ด้วยการอนุมานย้อนกลับ วีฟจะสามารถจำลองการเกิดขึ้นของการแล็กซีทางช้างเผือกได้โดยละเอียดอย่างที่ไม่เคยมีอุปกรณ์ใดทำได้มาก่อน

"เราจะสามารถตามรอยกาแล็กซีที่ผสานรวมเข้ามาขณะที่กาแล็กซีทางช้างเผือกขยายตัวใหญ่ขึ้นตามเวลาจักรวาล และยังจะได้เห็นว่าการผสานแต่ละครั้งนำไปสู่การสร้างดาวดวงใหม่ขึ้นมาได้อย่างไร" เขากล่าว

ดร.มาร์ค บอลเซลส์ ซึ่งเป็นผู้ดูแลภาพรวมของกล้องโทรทรรศน์ WHT กล่าวกับบีบีซีนิวส์ว่าเขาเชื่อว่าวีฟจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความเข้าใจต้นกำเนิดของกาแล็กซี

"เราได้ยินกันมาหลายทศวรรษว่าเราอยู่ในยุคทองของดาราศาสตร์ แต่อนาคตที่รออยู่สำคัญกว่ามาก" "วีฟจะตอบคำถามที่นักดาราศาสตร์พยายามหาคำตอบมานานนับทศวรรษ เช่น ต้องใช้กี่ชิ้นส่วนเพื่อประกอบกันขึ้นเป็นกาแล็กซีขนาดใหญ่ และมีกี่กาแล็กซีที่ถูกผสานเเข้ามาจนกลายเป็นทางช้างเผือก"

ดร. เซซิเลีย ฟารินา ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือของโครงการดังกล่าว กล่าวว่าเธอเชื่อว่าวีฟจะสร้างประวัติศาสตร์ทางดาราศาสตร์ "มีอีกหลายสิ่งที่เราจะค้นพบโดยที่เราไม่คาดคิดมาก่อน" เธอกล่าว "เพราะจักรวาลเต็มไปด้วยเรื่องน่าประหลาดใจ"